TWI784680B - 天線結構及天線陣列結構 - Google Patents

天線結構及天線陣列結構 Download PDF

Info

Publication number
TWI784680B
TWI784680B TW110130740A TW110130740A TWI784680B TW I784680 B TWI784680 B TW I784680B TW 110130740 A TW110130740 A TW 110130740A TW 110130740 A TW110130740 A TW 110130740A TW I784680 B TWI784680 B TW I784680B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
radiator
antenna structure
antenna
ground plate
Prior art date
Application number
TW110130740A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202310491A (zh
Inventor
張綱麟
蔡夢華
李威霆
王信翔
Original Assignee
特崴光波導股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 特崴光波導股份有限公司 filed Critical 特崴光波導股份有限公司
Priority to TW110130740A priority Critical patent/TWI784680B/zh
Priority to CN202111187098.2A priority patent/CN115708265A/zh
Priority to US17/818,721 priority patent/US11967762B2/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI784680B publication Critical patent/TWI784680B/zh
Publication of TW202310491A publication Critical patent/TW202310491A/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/0006Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
    • H01Q15/006Selective devices having photonic band gap materials or materials of which the material properties are frequency dependent, e.g. perforated substrates, high-impedance surfaces
    • H01Q15/008Selective devices having photonic band gap materials or materials of which the material properties are frequency dependent, e.g. perforated substrates, high-impedance surfaces said selective devices having Sievenpipers' mushroom elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/108Combination of a dipole with a plane reflecting surface
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/062Two dimensional planar arrays using dipole aerials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/20Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a curvilinear path
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/28Combinations of substantially independent non-interacting antenna units or systems
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

一種天線結構,包含基板、多個反射板、接地板、輻射體、訊號饋入孔和多個導通孔。基板具有相對的第一側及第二側,且包含液晶高分子材料。此些反射板位於基板的第一側且排列為陣列。接地板位於基板的第二側,且與此些反射板在基板的法線方向上重疊,並定義出開口。輻射體位於基板的第一側,且與此些反射板實體分離。訊號饋入孔耦接輻射體,且穿過基板而暴露於開口中。此些導通孔分別耦接此些反射板,且共同穿過基板而耦接接地板。

Description

天線結構及天線陣列結構
本發明是有關於天線結構,且特別是具反射板陣列的天線結構及天線陣列結構。
隨著通訊技術的蓬勃發展,商用行動通訊系統已可達成在高速數據傳輸,且利於網路服務業者提供各式各樣的服務,例如多媒體影音串流、即時路況報導和行車導航以及即時網路通訊等需要龐大資料傳輸量的網路服務。對於硬體方面而言,天線的設計影響無線訊號的傳輸和接收效能。因此,如何設計一種天線結構,其具有寬頻頻帶範圍,且同時具有良好的輻射效能及天線增益,已為相關產業所致力的其中一個目標。
本發明提供一種天線結構,包含基板、多個反射板、接地板、第一輻射體、訊號饋入孔和多個第一導通孔。基板具有相對的第一側及第二側,且包含液晶高分子材料。此些反射板位於基板的第一側且排列為陣列。接地板位於基板的第二側,且與此些反射板在基板的法線方向上重疊,並定義出開口。第一輻射體位於基板的第一側,且與此些反射板實體分離。訊號饋入孔耦接第一輻射體,且穿過基板而暴露於開口中。此些第一導通孔分別耦接此些反射板,且穿過基板而耦接接地板。基板具有一平面部、一可彎折部和一突起部。此些反射板位於平面部中,且第一輻射體由平面部經過可彎折部而延伸至突起部。
依據本發明一或多個實施例,第一輻射體的輻射區段位於第一突起部中。第一突起部與平面部的夾角約90~135度。
依據本發明一或多個實施例,訊號饋入孔位於此些反射板之排列為二行和二列的四個反射板之間。
依據本發明一或多個實施例,天線結構還包含第二導通孔,其耦接第一輻射體的接地區段,且穿過基板而耦接接地板。
依據本發明一或多個實施例,第一輻射體的輻射區段為直條、矩形板、矩形框或U型框。
依據本發明一或多個實施例,天線結構還包含第二輻射體,其位於基板的第二側且耦接接地板。第二輻射體與第一輻射體構成偶極天線。
依據本發明一或多個實施例,每一此些接地板為矩形板或矩形框或為十字形。
依據本發明一或多個實施例,基板更具有第二可彎折部和第二突起部,且接地板更經過第二可彎折部而延伸至第二突起部。
本發明還提供一種天線陣列結構,其包含基板、多個反射板、接地板、多個輻射體、多個訊號饋入孔和多個導通孔。基板具有相對的第一側及第二側,且包含液晶高分子材料。此些反射板位於基板的第一側且排列為陣列。接地板位於基板的第二側,且與此些反射板在基板的法線方向上重疊,並定義出多個開口。此些輻射體位於基板的第一側,且與此些反射板實體分離。此些輻射體在基板的長度方向上週期性地排列。此些訊號饋入孔分別耦接此些輻射體,且穿過基板而分別暴露於此些開口中。此些導通孔分別耦接此些反射板,且共同穿過基板而耦接接地板。基板具有平面部、可彎折部和第一突起部,此些反射板位於平面部中,且此些輻射體由平面部經過可彎折部而延伸至突起部。
以下說明本發明的實施例。然而,可以理解的是,實施例提供許多可應用的概念,其可實施於各式各樣的特定內容中。所討論、揭示之實施例僅供說明,並非用以限定本發明之範圍。
在本文中所使用的用語僅是為了描述特定實施例,非用以限制申請專利範圍。除非另有限制,否則單數形式的「一」或「該」用語也可用來表示複數形式。
以下說明和申請專利範圍可使用術語「耦接」及其衍生詞。在特定實施例中,「耦接」可指二或多個元件相互直接實體或電性接觸,或是不彼此直接接觸。
可被理解的是,雖然在本文可使用「第一」、「第二」、「第三」…等等用語來描述各種元件,但此些用語不應限制此些元件。此些用語僅用以區別一元件與另一元件。
空間相對性用語的使用是為了說明元件在使用或操作時的不同方位,而不只限於附圖所繪示的方向。元件也可以其他方式定向(旋轉90度或在其他方向),而在此使用的空間相對性描述也可以相同方式解讀。
在本發明中,基板和位於基板第一側之排列為陣列的反射板以及位於基板第二側之接地板構成具負折射率的超穎材料結構,其呈現出與右手特性不同的左手特性,故與右手特性的輻射體結合,可使得整體天線結構呈現出複合式左右特性,進而增加其操作頻寬。此外,兩個相鄰的反射板之間產生寄生電容,其與具電感特性的反射板構成並聯的電感電容(LC)電路,且在共振頻率下,排列為陣列的反射板具有無限大的阻抗,故可將輻射體發出的電磁波反射回輻射體,且同時具有相似於陷波器的效果,進而改變天線場型,進一步提高天線增益及指向性。同時,將可彎曲的基板進行彎折處理,使輻射體對應呈現約90~135度的彎折,以進一步降低輻射體與接地板之間的寄生電容,在尺寸受限的設計上,進一步增加輻射效率和天線增益。
圖1A為本發明實施例之天線陣列結構100的立體視圖。天線陣列結構100包含基板110、多個反射板120、接地板130和多個輻射體140。反射板120和輻射體140位於基板110的第一側,而接地板130位於基板110的第二側。天線陣列結構100由沿基板110的長度方向(即X軸方向)排列為陣列的多個天線單元100A-100H構成,且每一天線單元100A-100H對應到一個輻射體140。天線陣列結構100可經組態為用於多輸入多輸出(multiple input multiple output;MIMO)、單輸入單輸出(single input single output;SISO)、多輸入單輸出(multiple input single output;MISO)和/或單輸入多輸出(single input multiple output;SIMO)等無線傳輸技術。
基板110為可彎曲的柔性基板,其包含液晶高分子材料。此外,如圖1B之天線陣列結構100的側視圖所示,基板110具有一平面部110A、一可彎折部110B和一突起部110C,其中可彎折部110B位於平面部110A與突起部110C之間,且為基板110的可彎區域。在對基板110施予彎折處理後,平面部110A和突起部110C的寬度方向分別為Y軸方向和Z軸方向。在本發明中,X、Y、Z軸方向可以是互為垂直或大致互為垂直,或者也可依據設計需求變更為具有直角以外的角度。舉例而言,在對基板110施予彎折處理後,平面部110A與突起部110C的夾角可大約為90度至135度。
反射板120和接地板130均位於基板110的平面部110A,且在基板110的法線方向上重疊。在本實施例中,反射板120為正方形貼片,且在基板110的第一側排列為多行和多列的陣列。在其他實施例中,反射片120也可以是其他幾何形狀及排列方式。接地板130為長方形貼片,其尺寸可大約與平面部110A的尺寸相同。每一反射板120可透過貫穿基板110的導通孔(圖1A、1B未繪示)與接地板130電性連接。反射板120和接地板130的材料可以是例如銅、銀、金、鉑、鎳、錫金屬、上述金屬的合金、和/或其他合適的材料。
每一輻射體140具有可彎曲特性,且其由基板110的平面部110A經過可彎折部110B而延伸至突起部110C。數個輻射體140在基板110的長度方向上週期性地排列。輻射體140的材料可以是例如銅、銀、金、鉑、鎳、錫金屬、上述金屬的合金、和/或其他合適的材料。
圖1C和圖1D分別為圖1A之天線陣列結構100在其基板110未經彎折處理時的第一側平面圖和第二側平面圖。在本實施例中,如圖1C和圖1D所示,每一天線單元100A-100H具有對應的3×3個反射板120、輻射體140和連接輻射體140一端的訊號饋入點150。訊號饋入孔150為穿過基板110的通孔結構,且接地板130具有多個分別對應訊號饋入點150的開口130A,使得訊號饋入孔150位於基板110第二側的一端暴露於開口130A中,以利耦接外部端子。天線單元100A-100H具有相似的結構,且反射板120、輻射體140和訊號饋入點150在基板110的長度方向上週期性地排列。
應特別注意的是,相鄰的天線單元100A-100H可具有共用的反射板120。如圖1E本實施例之天線陣列結構100的局部第一側平面圖所示,天線單元100G中最右側的三個反射板120同時作為天線單元100H中最左側的三個反射板120。應注意的是,雖然天線單元100H中輻射體140的一部分同時位於天線單元100G的區域中,但天線單元100H的輻射體140並非同時屬於天線單元100G。
在上述實施例中,突起部110C是由基板110彎折而成。然而在其他實施例中,基板110可變更為僅具有平面部110A和突起部110C,其中突起部110C也可藉由在平面部110A的邊緣堆疊或黏貼相同或不同材料而形成,且突起部110C的內側更可具有多個反射板和多個輻射體,以進一步提高天線陣列結構100的增益表現。
圖2A和圖2B分別為本發明實施例之天線結構200的第一側平面圖和第二側平面圖。天線結構200可以是圖1A之天線陣列結構100的任一天線單元100A-100H的結構。如圖2A和圖2B所示,天線結構200包含基板210、多個反射板220、接地板230、輻射體240、訊號饋入孔250、多個第一導通孔260和第二導通孔270,其中基板210具有平面部210A、可彎折部210B和突起部210C,反射板220位於基板210的第一側且在平面部210A中,接地板230位於基板210的第二側且在平面部210A中,輻射體240位於基板210的第一側且由平面部210A經過可彎折部210B而延伸至突起部210C,而訊號饋入孔250、第一導通孔260和第二導通孔270為穿過基板210的通孔結構且在平面部210A中。基板210、多個反射板220、接地板230、輻射體240和訊號饋入孔250可分別對應圖1A至圖1D之天線陣列結構100的任一天線單元100A-100H中的基板110、多個反射板120、接地板130、輻射體140和訊號饋入孔150。
圖2A所示之輻射體240為倒F型天線,其與反射板220實體分離,且具有輻射分支、訊號饋入分支和接地分支,其中輻射分支在突起部210C中,訊號饋入分支和接地分支的一端耦接輻射分支,訊號饋入分支的另一端耦接訊號饋入孔250,而接地分支的另一端耦接第二導通孔270。如圖2A所示,輻射體240的訊號饋入分支為連續彎折形,且輻射體240的接地分支為直條。訊號饋入孔250穿過基板210且在基板210的第二側由接地板230定義的開口230A暴露出,而第二導通孔270穿過基板210電性連接接地板230。此外,每一第一導通孔260穿過基板210電性連接接地板230和對應的反射板220。相似於反射板220,第一導通孔260亦排列為三行和三列的陣列。
如圖2A所示,在基板210的法線方向上,訊號饋入孔250位於右上側、右側中間、上方中間與正中間的反射板220之間,第一導通孔260分別位於反射板220的中心,而第二導通孔270位於左上側與上方中間的反射板220之間。然而,訊號饋入孔250、第一導通孔260和第二導通孔270的位置可依據反射板220的數量及尺寸和/或輻射體240的尺寸及圖案對應變更,而不以圖2A和圖2B所示之位置為限。
圖2C為圖2A所示之輻射體240的放大平面圖。如圖2C所示,輻射分支具有單一直條區段,其具有長度L1 240和寬度W1 240;訊號饋入分支具有三個直條區段,其分別具有長度L2 240、L3 240、L4 240和寬度W2 240、W3 240、W4 240;接地分支具有單一直條區段,其具有長度L5 240和寬度W5 240。此外,圖2D為天線結構200的局部第二側平面圖。如圖2D所示,接地板230的定義寬度為W 230A的正方形開口230A,且訊號饋入孔250位於正方形開口230A中並具有長度為L 250的正方形平面圖案。
圖3A和圖3B分別為本發明實施例之天線結構300的第一側平面圖和第二側平面圖。圖3A和圖3B所示之天線結構300包含基板310、多個反射板320、接地板330、輻射體340、訊號饋入孔350、多個第一導通孔360和第二導通孔370,其中反射板320和輻射體340位於基板310的第一側,接地板330位於基板310的第二側,而訊號饋入孔350穿過基板310並由接地板330定義的開口330A暴露出。
圖3A和圖3B之天線結構300與圖2A和圖2B之天線結構200的差異在於,除了分別相似於天線結構200之平面部210A、可彎折部210B和突起部210C的平面部310A、第一可彎折部310B和第一突起部310C之外,基板310還具有向左延伸的第二可彎折部310D和第二突起部310E以及向右延伸的第三可彎折部310F和第三突起部310G。如圖3A和圖3B所示,第二突起部310E和第三突起部310G亦具有多個反射板320,且接地板330亦由平面部310A分別經過第二可彎折部310D和第三可彎折部310F而延伸至第二突起部310E和第三突起部310G。此外,第二突起部310E和/或第三突起部310G可具有輻射體。在一些實施例中,基板310可僅具有第二可彎折部310D和第二突起部310E而不具有第三可彎折部310F和第三突起部310G,或是具有第三可彎折部310F和第三突起部310G而不具有第二可彎折部310D和第二突起部310E。在其他實施例中,平面部310A的四個側邊均具有突起部,且每一突起部可具有反射板和/或輻射體。
圖3C和圖3D為不同視角之天線結構300彎折後的立體圖的示例。相似於圖1A之天線陣列結構100,在對基板310施予彎折處理後,平面部310A與第一突起部310C、第二突起部310E和/或第三突起部310G的夾角可大約為90度至135度。
基板310的平面部310A、第一可彎折部310B及第一突起部310C、反射板320、接地板330、輻射體340、訊號饋入孔350、第一導通孔360和第二導通孔370分別對應圖2A和圖2B所示之基板210的平面部210A、可彎折部210B及突起部210C、反射板220、接地板230、輻射體240、訊號饋入孔250、第一導通孔260和第二導通孔270,故其相關說明可參照前述天線結構200之說明。
圖4為本發明另一實施例之天線結構400的第一側平面圖。圖4所示之天線結構400包含基板410、多個反射板420、接地板430、輻射體440和訊號饋入孔450,其中反射板420和輻射體440位於基板410的第一側,接地板430位於基板410的第二側,而訊號饋入孔450耦接接地板430且穿過基板410並由接地板430定義的開口(圖4未繪示)暴露出。圖4之天線結構400與圖2A和圖2B之天線結構200的差異在於,輻射體440具有輻射分支和訊號饋入分支但不具有接地分支。如圖4所示,輻射體440的輻射分支和訊號饋入分支分別為矩形板和直條。相似於圖2A所示之內容,在對基板410施予彎折處理後,輻射分支位於基板410的突起部,而訊號饋入分支由基板410的平面部經過可彎折部而延伸至突起部。基板410、反射板420、接地板430和訊號饋入孔450分別相似於天線結構200之基板210、反射板220、接地板230和訊號饋入孔250,故其相關說明可參照前述天線結構200之說明。
圖5為本發明實施例之天線結構500的第一側平面圖。圖5所示之天線結構500包含基板510、多個反射板520、接地板530、輻射體540和訊號饋入孔550,其中反射板520和輻射體540位於基板510的第一側,接地板530位於基板510的第二側,而訊號饋入孔550耦接接地板530且穿過基板510並由接地板530定義的開口(圖5未繪示)暴露出。圖5之天線結構500與圖2A和圖2B之天線結構200的差異在於,輻射體540具有輻射分支和訊號饋入分支但不具有接地分支。如圖5所示,輻射體540的輻射分支和訊號饋入分支分別為矩形框和直條。相似於圖2A所示之內容,在對基板510施予彎折處理後,輻射分支位於基板510的突起部,而訊號饋入分支由基板510的平面部經過可彎折部而延伸至突起部。基板510、反射板520、接地板530和訊號饋入孔550分別相似於天線結構200之基板210、反射板220、接地板230和訊號饋入孔250,故其相關說明可參照前述天線結構200之說明。
圖6A和圖6B分別為本發明實施例之天線結構600的第一側平面圖和第二側平面圖。圖6A和圖6B所示之天線結構600包含基板610、多個反射板620、接地板630、輻射體640和訊號饋入孔650,其中反射板620和輻射體640位於基板610的第一側,接地板630位於基板610的第二側,而訊號饋入孔650耦接接地板630且穿過基板610並由接地板630定義的開口630A暴露出。圖6A和圖6B之天線結構600與圖2A和圖2B之天線結構200的差異在於,輻射體640的輻射分支為U型框,且基板610之突起部的寬度亦對應增加。基板610的平面部及可彎折部和輻射體640的訊號饋入分支及接地分支分別對應圖2A所示之基板210的平面部210A及可彎折部210B和輻射體240的訊號饋入分支及接地分支,且反射板620、接地板630和訊號饋入孔650分別相似於天線結構200之反射板220、接地板230和訊號饋入孔250,故其相關說明可參照前述天線結構200之說明。
圖7A和圖7B分別為本發明實施例之天線結構700的第一側平面圖和第二側平面圖。圖7A和圖7B所示之天線結構700包含基板710、多個反射板720、接地板730、輻射體740A、740B和訊號饋入孔750,其中反射板720和輻射體740A位於基板710的第一側,接地板730和輻射體740B位於基板710的第二側,而訊號饋入孔750耦接接地板730且穿過基板710並由接地板730定義的開口730A暴露出。圖7A和圖7B之天線結構700與圖2A和圖2B之天線結構200的差異在於,輻射體740A、740B構成偶極天線,其中輻射體740A經由訊號饋入孔750耦接外部端子,而輻射體740B耦接接地板730。基板710、反射板720、接地板730和訊號饋入孔750分別相似於天線結構200之基板210、反射板220、接地板230和訊號饋入孔250,故其相關說明可參照前述天線結構200之說明。
圖8A和圖8B分別為本發明實施例之天線結構800的第一側平面圖和第二側平面圖。圖8A和圖8B所示之天線結構800包含基板810、多個反射板820、接地板830、輻射體840和訊號饋入孔850,其中反射板820和輻射體840位於基板810的第一側,接地板830位於基板810的第二側,而訊號饋入孔850耦接接地板830且穿過基板810並由接地板830定義的開口830A暴露出。圖8A和圖8B之天線結構800與圖2A和圖2B之天線結構200的差異在於,輻射體840具有輻射分支和訊號饋入分支但不具有接地分支,且輻射分支和訊號饋入分支構成直條。此外,接地板830由平面部經過可彎折部而延伸至突起部,且另定義出槽孔830B。槽孔830B可位於基板810的可彎折部和/或突起部,且與輻射體840在基板810的法線方向上重疊。基板810、反射板820和訊號饋入孔850分別相似於天線結構200之基板210、反射板220和訊號饋入孔250,故其相關說明可參照前述天線結構200之說明。
圖9為本發明實施例之天線結構900的第一側平面圖。圖9所示之天線結構900包含基板910、多個反射板920、接地板930、輻射體940和訊號饋入孔950,其中反射板920和輻射體940位於基板910的第一側,接地板930位於基板910的第二側,而訊號饋入孔950耦接接地板930且穿過基板910並由接地板930定義的開口(圖9未繪示)暴露出。圖9之天線結構900與圖2A和圖2B之天線結構200的差異在於,如圖9所示,每一反射板920為十字形。基板910、接地板930、輻射體940和訊號饋入孔950分別相似於天線結構200之基板210、接地板230、輻射體240和訊號饋入孔250,故其相關說明可參照前述天線結構200之說明。
圖10為本發明實施例之天線結構1000的第一側平面圖。圖10所示之天線結構1000包含基板1010、多個反射板1020、接地板1030、輻射體1040和訊號饋入孔1050,其中反射板1020和輻射體1040位於基板1010的第一側,接地板1030位於基板1010的第二側,而訊號饋入孔1050耦接接地板1030且穿過基板1010並由接地板1030定義的開口(圖10未繪示)暴露出。圖10之天線結構1000與圖2A和圖2B之天線結構200的差異在於,如圖10所示,每一反射板1020為圓形板。基板1010、接地板1030、輻射體1040和訊號饋入孔1050分別相似於天線結構200之基板210、接地板230、輻射體240和訊號饋入孔250,故其相關說明可參照前述天線結構200之說明。
圖11為本發明實施例之天線結構1100的第一側平面圖。圖11所示之天線結構1100包含基板1110、多個反射板1120、接地板1130、輻射體1140和訊號饋入孔1150,其中反射板1120和輻射體1140位於基板1110的第一側,接地板1130位於基板1110的第二側,而訊號饋入孔1150耦接接地板1130且穿過基板1110並由接地板1130定義的開口(圖11未繪示)暴露出。圖11之天線結構1100與圖2A和圖2B之天線結構200的差異在於,如圖11所示,每一反射板1120為矩形框。基板1110、接地板1130、輻射體1140和訊號饋入孔1150分別相似於天線結構200之基板210、接地板230、輻射體240和訊號饋入孔250,故其相關說明可參照前述天線結構200之說明。
圖12為本發明實施例之天線陣列結構100的返回損失S 11模擬結果,其中每一天線單元100A-100H的結構具有如圖2A至圖2D所示的天線結構200。在本實施例中,可彎折部210B的寬度W 210B在0.5mm~2.5mm之間,每一反射板220的長度L 220為1.5mm~3.5mm之間,輻射體240之各區段的長度L1 240、L2 240、L3 240、L4 240、L5 240分別為2mm~3.5mm、0.5mm~1.5mm、0.3mm~1.5mm、1.8mm~3.8mm、0.5mm~1.5mm,輻射體240之各區段的寬度分別為W1 240、W2 240、W3 240、W4 240、W5 240分別為0.05mm~3.5mm,開口230A的寬度W 230A為0.2mm~0.6mm,且訊號饋入孔250的平面長度L 250為0.05mm~0.25mm。如圖12所示,天線陣列結構100的操作頻帶(返回損失S 11小於-10dB的頻帶)為76.31GHz至83.17GHz,且由其可知本發明實施例具有加大頻寬的功效。
圖13為本發明實施例之天線陣列結構100與比較例的天線增益模擬結果,其中比較例為不具反射板陣列的天線陣列結構。由圖13可知,相較於比較例之天線陣列結構,本發明實施例之天線陣列結構100可進一步提高最大天線增益,且可加大主波瓣與旁波瓣的增益差距,即進一步提高指向性。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:天線陣列結構 100A-100H:天線單元 110,210,310,410,510,610,710,810,910,1010, 1110:基板 110A,210A:平面部 110B,210B:可彎折部 110C,210C:突起部 120,220,320,420,520,620,720,820,920,1020, 1120:反射板 130,230,330,430,530,630,730,830,930,1030, 1130:接地板 130A,230A,330A,630A,730A,830A:開口 140,240,340,440,540,640,740A,740B,840,940, 1040,1140:輻射體 150,250,350,450,550,650,750,850,950,1050, 1150:訊號饋入孔 200,300,400,500,600,700,800,900,1000,1100:天線結構 260,360:第一導通孔 270,370:第二導通孔 310B:第一可彎折部 310C:第一突起部 310D:第二可彎折部 310E:第二突起部 310F:第三可彎折部 310G:第三突起部 830B:槽孔 G 220:間隔 L 220,L1 240,L2 240,L3 240,L4 240,L5 240,L 250:長度 W 200B,W 230A,W1 240,W2 240,W3 240,W4 240,W5 240:寬度
為了更完整了解實施例及其優點,現參照結合所附圖式所做之下列描述,其中: [圖1A]為本發明實施例之天線陣列結構的立體視圖; [圖1B]為[圖1A]之天線陣列結構的側視圖; [圖1C]和[圖1D]分別為[圖1A]之天線陣列結構在其基板未經彎折處理時的第一側平面圖和第二側平面圖; [圖1E]為[圖1A]之天線陣列結構的局部第一側平面圖; [圖2A]和[圖2B]分別為本發明實施例之天線結構的第一側平面圖和第二側平面圖; [圖2C]為[圖2A]所示之輻射體的放大平面圖; [圖2D]為[圖2A]和[圖2B]之天線結構的局部第二側平面圖; [圖3A]和[圖3B]分別為本發明實施例之天線結構的第一側平面圖和第二側平面圖; [圖3C]和[圖3D]為[圖3A]和[圖3B]之天線結構彎折後的立體圖的示例; [圖4]為本發明另一實施例之天線結構的第一側平面圖; [圖5]為本發明又一實施例之天線結構的第一側平面圖; [圖6A]和[圖6B]分別為本發明實施例之天線結構的第一側平面圖和第二側平面圖; [圖7A]和[圖7B]分別為本發明實施例之天線結構的第一側平面圖和第二側平面圖; [圖8A]和[圖8B]分別為本發明實施例之天線結構的第一側平面圖和第二側平面圖; [圖9]為本發明又一實施例之天線結構的第一側平面圖; [圖10]為本發明又一實施例之天線結構的第一側平面圖; [圖11]為本發明又一實施例之天線結構的第一側平面圖; [圖12]為本發明實施例之天線陣列結構的返回損失模擬結果;以及 [圖13]為本發明實施例與比較例的天線增益模擬結果。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100:天線陣列結構
100A-100H:天線單元
110:基板
120:反射板
130:接地板
140:輻射體
150:訊號饋入孔

Claims (10)

  1. 一種天線結構,包含: 一基板,具有相對之一第一側及一第二側,該基板包含液晶高分子材料; 複數個反射板,位於該基板之第一側,該些反射板排列為一陣列; 一接地板,位於該基板之第二側,該接地板與該些反射板在該基板的法線方向上重疊,且該接地板定義出一開口; 一第一輻射體,位於該基板之第一側且與該些反射板實體分離; 一訊號饋入孔,耦接該第一輻射體且穿過該基板而暴露於該開口中;以及 複數個第一導通孔,分別耦接該些反射板且共同穿過該基板而耦接該接地板; 其中該基板具有一平面部、一第一可彎折部和一第一突起部,該些反射板位於該平面部中,且該第一輻射體由該平面部經過該第一可彎折部而延伸至該第一突起部。
  2. 如請求項1所述之天線結構,其中該第一輻射體之一輻射區段位於該第一突起部中。
  3. 如請求項1所述之天線結構,其中該第一突起部與該平面部的夾角約90~135度。
  4. 如請求項1所述之天線結構,其中該訊號饋入孔位於該些反射板之排列為二行和二列的四個反射板之間。
  5. 如請求項1所述之天線結構,更包含: 一第二導通孔,耦接該第一輻射體之一接地區段且穿過該基板而耦接該接地板。
  6. 如請求項1所述之天線結構,其中該第一輻射體之輻射區段為一直條、一矩形板、一矩形框或一U型框。
  7. 如請求項1所述之天線結構,更包含一第二輻射體,位於該基板之第二側且耦接該接地板,該第二輻射體與該第一輻射體構成一偶極天線。
  8. 如請求項1所述之天線結構,其中每一該些接地板係一矩形板或一矩形框或為十字形。
  9. 如請求項1所述之天線結構,其中該基板更具有一第二可彎折部和一第二突起部,該接地板更經過該第二可彎折部而延伸至該第二突起部。
  10. 一種天線陣列結構,包含: 一基板,具有相對之一第一側及一第二側,該基板包含液晶高分子材料; 複數個反射板,位於該基板之第一側,該些反射板排列為一陣列; 一接地板,位於該基板之第二側,該接地板與該些反射板在該基板的法線方向上重疊,且該接地板定義出複數個開口; 複數個輻射體,位於該基板之第一側且與該些反射板實體分離,該些輻射體在該基板的長度方向上週期性地排列; 複數個訊號饋入孔,分別耦接該些輻射體且穿過該基板而分別暴露於該些開口中;以及 複數個導通孔,分別耦接該些反射板且共同穿過該基板而耦接該接地板; 其中該基板具有一平面部、一可彎折部和一第一突起部,該些反射板位於該平面部中,且該些輻射體由該平面部經過該可彎折部而延伸至該突起部。
TW110130740A 2021-08-19 2021-08-19 天線結構及天線陣列結構 TWI784680B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110130740A TWI784680B (zh) 2021-08-19 2021-08-19 天線結構及天線陣列結構
CN202111187098.2A CN115708265A (zh) 2021-08-19 2021-10-12 天线结构及天线阵列结构
US17/818,721 US11967762B2 (en) 2021-08-19 2022-08-10 Antenna structure and antenna array structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110130740A TWI784680B (zh) 2021-08-19 2021-08-19 天線結構及天線陣列結構

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI784680B true TWI784680B (zh) 2022-11-21
TW202310491A TW202310491A (zh) 2023-03-01

Family

ID=85212927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110130740A TWI784680B (zh) 2021-08-19 2021-08-19 天線結構及天線陣列結構

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11967762B2 (zh)
CN (1) CN115708265A (zh)
TW (1) TWI784680B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140266973A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Research In Motion Limited Flex pcb folded antenna
CN106356647A (zh) * 2016-11-04 2017-01-25 中国科学院深圳先进技术研究院 一种弯折天线阵列及其布置方法
TWM584025U (zh) * 2019-01-17 2019-09-21 佐臻股份有限公司 陣列天線(三)
TW202011639A (zh) * 2018-09-04 2020-03-16 明泰科技股份有限公司 陣列天線及可變感測方向的天線系統

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6768476B2 (en) * 2001-12-05 2004-07-27 Etenna Corporation Capacitively-loaded bent-wire monopole on an artificial magnetic conductor
US7145518B2 (en) * 2003-09-30 2006-12-05 Denso Corporation Multiple-frequency common antenna
US7855689B2 (en) * 2007-09-26 2010-12-21 Nippon Soken, Inc. Antenna apparatus for radio communication
JP2009135797A (ja) * 2007-11-30 2009-06-18 Toshiba Corp アンテナ装置
JP5527316B2 (ja) * 2009-03-30 2014-06-18 日本電気株式会社 共振器アンテナ
US8586926B2 (en) * 2011-08-23 2013-11-19 Raytheon Company Antenna-coupled antenna arrays
FR2994342B1 (fr) * 2012-07-31 2016-02-05 Eads Europ Aeronautic Defence Dispositif de decouplage entre antennes - notamment des antennes patchs montees sur un aeronef
US9450311B2 (en) * 2013-07-24 2016-09-20 Raytheon Company Polarization dependent electromagnetic bandgap antenna and related methods
US9780434B1 (en) * 2014-04-18 2017-10-03 University Of South Florida Flexible antenna and method of manufacture
KR102490416B1 (ko) * 2016-01-21 2023-01-19 삼성전자주식회사 안테나 장치 및 그를 구비하는 전자 장치
JP6499116B2 (ja) * 2016-04-06 2019-04-10 株式会社Soken アンテナ装置
JP7057517B2 (ja) * 2017-06-23 2022-04-20 株式会社ソシオネクスト アンテナ装置
KR102387953B1 (ko) * 2017-11-28 2022-04-19 삼성전자주식회사 안테나 및 그 안테나를 포함하는 전자 장치
US10978780B2 (en) * 2018-01-24 2021-04-13 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Antenna apparatus and antenna module
KR102482071B1 (ko) * 2018-02-14 2022-12-28 삼성전자주식회사 다중 급전을 이용한 안테나 및 그것을 포함하는 전자 장치
US11411296B2 (en) * 2018-03-07 2022-08-09 The Research Foundation For The State University Of New York State Flexible radio frequency assemblies, components thereof and related methods
US10886618B2 (en) * 2018-03-30 2021-01-05 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Antenna apparatus and antenna module
KR102514474B1 (ko) * 2018-07-13 2023-03-28 삼성전자주식회사 안테나 구조체 및 안테나를 포함하는 전자 장치
KR102207150B1 (ko) * 2019-06-26 2021-01-25 삼성전기주식회사 안테나 장치
US20230231317A1 (en) * 2020-08-03 2023-07-20 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Array antenna
WO2022138045A1 (ja) * 2020-12-23 2022-06-30 株式会社村田製作所 アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置
TWI789877B (zh) * 2021-08-19 2023-01-11 特崴光波導股份有限公司 天線結構
US11870135B2 (en) * 2022-01-04 2024-01-09 Imam Abdulrahman Bin Faisal University Dual resonant wearable antenna

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140266973A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Research In Motion Limited Flex pcb folded antenna
CN106356647A (zh) * 2016-11-04 2017-01-25 中国科学院深圳先进技术研究院 一种弯折天线阵列及其布置方法
TW202011639A (zh) * 2018-09-04 2020-03-16 明泰科技股份有限公司 陣列天線及可變感測方向的天線系統
TWM584025U (zh) * 2019-01-17 2019-09-21 佐臻股份有限公司 陣列天線(三)

Also Published As

Publication number Publication date
CN115708265A (zh) 2023-02-21
US11967762B2 (en) 2024-04-23
US20230059332A1 (en) 2023-02-23
TW202310491A (zh) 2023-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7395714B2 (ja) アンテナモジュール及び電子機器
EP1652269B1 (en) Broadband multi-dipole antenna with frequency-independent radiation characteristics
WO2020187207A1 (zh) 一种天线单元及一种滤波天线阵列
JPH1075116A (ja) アンテナ、接続装置、カップラ及び基板積層方法
CN112397898B (zh) 天线阵列组件及电子设备
US11862869B2 (en) Antenna structure
JP2001094340A (ja) キャビティ付きスロットアレーアンテナ
CN109411882B (zh) 一种用于5g金属边框手机终端的双频天线结构
CA2335671C (en) Sheet-metal antenna
US20240322456A1 (en) Dual-Polarized Antenna
US6650299B2 (en) Antenna apparatus
CN112134010A (zh) 天线单元及制备方法和电子设备
CN114696079A (zh) 贴片天线及电子设备
CN112736439A (zh) 天线、天线组件及电子设备
TWI784680B (zh) 天線結構及天線陣列結構
CN113594687B (zh) 天线模组及电子设备
US10770789B2 (en) Antenna structure
JP2020156077A (ja) アンテナ装置、アンテナモジュール、及び通信装置
SK70096A3 (en) Planar antenna
CN115810904A (zh) 振子天线单元和基站天线
CN114709617A (zh) 水平极化高增益全向天线
WO2021000780A1 (zh) 天线组件及电子设备
CN109742521B (zh) 一种双极化辐射单元和天线
JP4402105B2 (ja) 平衡型広帯域アンテナ
WO2024037124A1 (zh) 天线模组、天线阵列及电子设备